腈水合酶(nitrile hydratase,簡稱NHase,EC 4.2.1.84)是一種存在于原核和真核生物中的金屬酶,可催化腈類化合物合成相應(yīng)的酰胺類產(chǎn)物,而酰胺類物質(zhì)作為重要的化工原料和有機合成中間體,在大宗化學(xué)品生產(chǎn)及醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前,NHase在丙烯酰胺的工業(yè)生產(chǎn)上已逐漸取代傳統(tǒng)化學(xué)法,但生產(chǎn)過程中依然存在一些問題,尤以熱穩(wěn)定性問題最為突出。因此,獲取新型耐熱型NHase對于提升NHase工業(yè)化水平意義重大。隨著基因組測序技術(shù)的發(fā)展,基因庫(Gene Bank)中被注釋但尚未解析的NHase基因數(shù)量迅速增多,挖掘具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性的新型NHase基因,將在一定程度上可緩解目前丙烯酰胺工業(yè)生產(chǎn)中NHase所面臨的熱穩(wěn)定性不足的問題。本研究通過基因挖掘手段,在基因庫中獲取了溫泉熱堿芽孢桿菌Caldalkalibacillus thermarum TA2.A1來源的耐熱型NHase(Cal.t NHase)基因,并利用E.coli BL21(DE3)宿主對目的基因進行異源表達,分析所挖掘Cal.t NHase的酶學(xué)性質(zhì),通過蛋白質(zhì)工程手段探究潛在影響NHase熱穩(wěn)定性的...

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【學(xué)位級別】：碩士

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圖1-1腈類物質(zhì)代謝途徑Fig.1-1Pathwaysofnitrilemetabolism

蚱淥??富??品，丙烯腈及甲基丙烯腈是合成纖維、橡膠及塑料的重要原料，其原料腈殘留在廢液及廢氣中[3]。眾所周知，腈是誘發(fā)癌變的有機化合物，對人類具有毒害作用[4]，在工業(yè)生產(chǎn)中，廢氣和廢液處理不當(dāng)，腈會泄露到空氣中，排放到污水中，對環(huán)境造成污染[5]。在自然界中存在許多微生物可....

圖1-2Co-NHase的活性中心Fig.1-2TheactivesiteofCo-NHaseNHase一般是由α亞基、β亞基和調(diào)控蛋白三部分組成，成熟的NHase一般是以

個爪型結(jié)構(gòu)，NHase活性中心氨基酸序列為-CXLCSC-，F(xiàn)e-NHase和Co-NHase的活性中心是有差異的，F(xiàn)e-NHase的活性中心氨基酸序列為-CSLCSC-，Co-NHase的活性中心氨基酸序列為-CTLCSC-[29-31]，其中Co-NHase活性中心結(jié)構(gòu)如圖1....

圖1-3腈水合酶的典型基因結(jié)構(gòu)

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文4鍵和共價鍵結(jié)合成四聚體或更高聚體。不同來源NHase的亞基基因的排列順序也有一定的差異，根據(jù)對NHase的研究，其常見基因型有四大類如圖1-3所示，第一類和第二類是最常見的基因型順序，例如來源于紅球菌R.rhodochrousJ1的L-NHase和H-NHa....

圖1-4腈水合酶翻譯后修飾機制（a）亞基交換機制；（b）金屬伴隨子激活機制

第一章緒論5NHase中，發(fā)現(xiàn)調(diào)控蛋白也有金屬伴隨子的功能輔助NHase成熟。在Xia研究中，將來源于惡臭假單胞菌P.putidaNRRL1886的NHase（PpNHase）中β亞基與α亞基融合，融合后的α無法和調(diào)控蛋白p形成αp2在NHase成熟中參與亞基交換過程，并且在體外....

本文編號：3995308